Exercícios sobre máquinas térmicas, produção de movimento e motor de um automóvel com respostas para o ensino médio

01) O que caracteriza uma máquina térmica?

A transformação de parte da energia interna de uma substância de operação ( vapor de 
água, álcool, gasolina, diesel ) em energia de movimento.

02) Quem fornece a energia interna para o vapor de água em uma locomotiva a vapor?

Pode ser o carvão ou a lenha quando queimados.

03) Em que atividade as máquinas térmicas foram e ainda são utilizadas?

No transporte de cargas e passageiros, na geração de energia elétrica, em máquinas 
agrícolas, impressão de jornais, indústrias.

04) Responda às perguntas, levando em conta o princípio de funcionamento do motor
do automóvel.

A) Qual é o combustível utilizado?                   álcool/gasolina.

B) Por qual processo a energia do combustível é transformada para que o motor entre
em funcionamento?

Explosão da mistura ar e combustível.

C) Qual a substância que realiza o trabalho?

Gases resultantes da queima do combustível.

D) Onde o trabalho é realizado?

No cilindro

E) Qual é o trabalho realizado?

Empurrar o pistão.

F) Como esse trabalho é realizado?

A pressão exercida pelas moléculas dos gases sobre as paredes move o pistão.

05) Quais as característica de cada uma das etapas de um ciclo de funcionamento
do motor do automóvel?

1ª - admissão da mistura ar e combustível;
2ª - compressão da mistura;
3ª - explosão da mistura produzindo gases à alta temperatura e pressão, seguida de 
uma expansão;
4ª - expulsão dos gases resultantes  para reiniciar o ciclo.

06) qual a função da vela de ignição no motor de um automóvel?

Originar uma faísca elétrica para causar a explosão da mistura de ar e combustível.

07) quais as diferenças existentes entre os motores a  gasolina e a diesel para a
produção de movimento?

A principal diferença é que a mistura ar ee diesel não necessita de faísca para iniciar 
a explosão. Outra diferença é que o ar é aspirado e comprimido e só depois é injetada 
uma certa quantidade de diesel. As etapas, entretanto, são semelhantes.

08) Que transformações gasosas estão presentes em cada ciclo completo de funcionamento
do motor do automóvel?

1ª etapa - transformação isobárica;
2ª etapa - transformação adiabática;
3ª etapa - ( 1ª parte ) transformação isobárica ou isovolumétrica ( não há variação 
de volume durante a explosão ); 3ª etapa - ( 2ª parte ) transformação adiabática ( não 
há tempo suficiente para significativa troca de calor com as demais partes durante a 
expansão ); 4ª etapa - ( 1ª parte ) transformação isocórica ou isovolumétrica ( na abertura 
da válvula ) e ( 2ª parte ) transformação isobárica ( na expulsão da válvula) e ( 2ª parte ) transformação isobárica ( na expulsão dos gases devido ao movimento do pistão).

09) Cite a característica principal de cada uma transformação indicada no exercício
anterior.

Isobárica - pressão constante.
Adiabática - não há transferência de energia, na forma de calor, para o ambiente.
Isocórica ou isovolumétrica - volume constante.


10) O que significa, fisicamente trabalho positivo e negativo?

O trabalho é considerado positivo quando é realizado pela substância ( ∆V > 0 )
e negativo quando ela recebe trabalho ou o trabalho é realizado sobre ( ∆V < 0 ).